数据结构课程设计——宿舍管理查询软件要点

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1、 秦皇岛分校 NorthEastern University At QinHuangDao 数据结构课程设计 宿舍管理查询软件 班级学号 班 学生姓名 提交日期 2015年7月24日 成 绩 计算机与通信工程学院 一、需求分析 1、程序设计任务 为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件。 ①程序设计要求： A.采用交互工作方式 B.建立数据文件，数据文件按关键字（姓名、学号、房号）进行排序 （冒泡、选择、插入 排序等任选一种） ②查询菜单：（用二分查找实现以下操作 ） A.按姓名查询 B.按学

2、号查询 C.按房号查询 ③打印任一查询结果（可以连续操作） 2、功能 ①要实现交互工作方式，各项操作结束后均应返回主菜单； ②系统本无任何信息数据， 要建立数据文件，需开发一个信息录入功能， 即首先创建一 个学员线性表，同时我们可以将数据暂时保存在内存中，所以我们未开发信息存盘功能； ③信息录入后都保存在内存中， 用户看不到，需要设计一个信息显示功能， 信息的显示 应该便于查阅，所以需具备按各种关键字显示的功能； ④本系统按关键字（姓名、学号、房号）进行冒泡排序，采用二分查找方式分别实现按 关键字（姓名、学号、房号）查询功能； ⑤由于有些同学因为不同原因而离校，所以设计了

3、删除功能； ⑥由于有新同学入校，所以设计了插入功能； ⑦当用户操作完毕需要退出时， 我们提供了退出选项，便于使用者退出交互式工作系统。 3、功能模块图 4、流程图 开始 退出 输入学牛信氢 ♦ l<=f^=8 ▼ T T ♦ HR UA 5、输入和输出 ①输入的形式 1）开始创建线性表：按先后顺序输入姓名 （20个字以内），学号（整型），房号（整型）。 2）根据用户所选择的操作键，然后再根据程序的相应提示进行输入。 选择操作键1 （按姓名排序）：无输入； 选择操作键2 （按学号排序）：无输入； 选择操作键3 （按房号排序

4、）：无输入； 选择操作键4 （按姓名查找）：输入要查找的姓名； 选择操作键 选择操作键 选择操作键 选择操作键 （按学号查找） （按房号查找） （按学号插入） （按学号删除） 输入要查找的学号； 输入要查找的房号； 按照提示顺序输入要插入的学生姓名，学号，房号; 输入要删除学生的学号。 ②输出的形式及范围 根据用户选择的不同，会有不同的输出。 选择操作键 选择操作键 选择操作键 选择操作键 出该学生不存在； 选择操作键 出该学生不存在； 选择操作键 出该学生不存在。 选择操作键 选择操作键 的所有学生信息。 （按姓名排序） （按学号排序） （按房号排序 （按

5、姓名查找） （按学号查找） （按房号查找） （按学号插入） （按学号删除） ：输出以姓名首字母排序的所有学生信息； ：输出按学号从小到大排列的所有学生信息； ）：输出按房号从小到大排列的所有学生信息； :若查找成功，则输出相应学生信息, :若查找成功，则输出相应学生信息, :若查找成功，则输出相应学生信息, 若不成功，则输 若不成功，则输 若不成功，则输 :输出插入后的所有学生信息； :输出所需删除的学生信息，确认删除后，输出删除后 开始录入的数据：姓名 学号 房号 刘备 1 102 孙权 6 231 周瑜 3 124 6 6、测试

6、数据 正确输入：查找的数据： 正确输出：孙权 二、 详细设计 （按学号） 231 1、数据结构 typedef struct // { char name[20]; int num; int room; }stu; stu stud; typedef struct { 定义结构体成员 // 学号和房号都为整型 int length; stu *elem; int listsize; }linklist; 2、数据 int f ； // // // 当前长度 存储空间基址 当前分配的存储容量 f 为全局变量，指选择的操作键数 char

7、 name[20] ； name 为姓名 int num ； num 为学号 int room ； room 为房号 int length; length 为线性表的当前长度 stu *elem; elem 指示线性表的基地址 int listsize; listsize 为当前分配的存储容量 char c ； c 为进入主界面的任意键 ch

8、ar ch; ch 为判断字符 y 或 n int i,j; 在冒泡排序中， i 为外层循环次数， j 为内层循环次数 int i ； 在打印学生信息时， i 作为循环变量 int m; int n; int a; m,n,a 在二分查找中分别代表房号，学号，姓名 int i,j,k; i,j,k 在按学号插入中作为循环变量 int i,j,k=-1; i,j,k 在按学号删除中作为循环变量 3、函数调用 具体函数如下： void init(linklist &l) void create(linklist &l) void sort3(linklist &

9、l) void sort2(linklist &l) void sort1(linklist &l) void chazhao3(linklist void chazhao2(linklist void chazhao1(linklist void print1(linklist &l) void print2(linklist &l,int mid) 数实现。 :用于线性表初始化，通过调用 C语言文件操作函数来实现。 ：用于创建学生信息表，通过线性表来实现。 ：用于按房号排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。 ：用于按学号排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。 ：用于按姓

10、名排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。 &l) &l) &l) 用于按房号从小到大查找， 用于按学号从小到大查找， 用于按姓名从小到大查找， 通过采用二分查找的算法来实现。 通过采用二分查找的算法来实现。 通过采用二分查找的算法来实现。 :用于打印学生信息，通过调用文件操作函数实现。 ：用于打印查找到的学生信息，通过调用文件查找函 int panduan2(char ch) ：用于如果学生不存在 , 判断是否继续查找，通过 if 语句，文件操 作函数实现 void panduan3() ：用于如果已无学生记录则返回主界面，通过调用其他函数和文件操作函 数实现。

11、 void disp() ：用于返回主界面，通过调用 menu() 函数实现。 void menu(): 用于列出操作菜单，通过输入输出语句实现。 void main() ：程序操作的入口，是程序的主函数，可以按照已定义的函数调用子函数。 4、主程序： int main() // 主函数 { linklist l; // 定义线性表 l init(l); // 调用初始化函数 char ch; system("color a"); printf("\n"); printf(" ************************* 欢迎进入宿舍管理查询系统 *******

12、***************** *\n"); printf("\n"); printf(" 请按任意键开始操作 :"); scanf("%c",&ch); system("cls");// 将屏幕先前显示的内容清理掉 create(l); // 调用线性表创建函数 system("cls"); t=1; menu(); // 调用主菜单函数 while(f!=0) { system("cls"); switch(f) { case 1: sort1(l); // 调用按姓名排序函数 printf("\n"); if(l.length==0) { p

13、rintf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按姓名排序 :\n"); print1(l); disp(); // 调用返回主界面 menu();  } break; case 2: sort2(l); // 调用按学号排序函数 printf("\n"); if(l.length==0) { printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按学号排序 :\n");

14、 print1(l); disp(); menu(); }break; case 3: sort3(l); // 调用按房号排序函数 printf("\n"); if(l.length==0) { printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按房号排序 :\n"); print1(l); disp(); menu(); 先调用按姓名排序函数进行排序 再调用按姓名查找函数进行（二分）查找 先调用按学号排序函数进行排序 再调用按学号查找函数进行（二分）查找

15、 先调用按房号排序函数进行排序 再调用按房号查找函数进行（二分）查找 }break; case 4:sort1(l); // chazhao1(l); // break; case 5: sort2(l); // chazhao2(l); // break; case 6: sort3(l); // chazhao3(l); // break; case 7: sort2(l); // 调用插入函数 insert(l); system("cls"); printf(" 显示插入后的学生信息 :\n");print1(l); disp(); menu(); break;

16、case 8: Delete(l); // 调用删除函数 if(l.length==0) { printf("\n"); printf(" 学生记录已被删除完 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 显示删除后的学生信息 :\n"); print1(l); disp(); menu(); } break; } } } 三、调试分析 ①为了避免繁琐、 改进算法， 在一些函数中调用了其它的函数。 如： 在按 (姓名、 学号、 房号)查找中都调用了 panduan1(ch) 和 panduan

17、2(ch) 函数。 ②在插入和删除模块中，显示学生的信息的下面总是有主界面，经过调试，运用 system("cls") 函数清屏后，显示的只有学生的信息了，再按键即可返回主界面。 ③本程序多次运用了 disp() 、 menu() 、 system("cls") 、 fflush(stdin) 等函数，经过 多次调试，已经很好的控制了显示的学生信息与主界面的转换。 ④通过本次课程设计，对线性表、冒泡排序、二分查找的应用有了更深入的了解。 四、用户手册 首先， 运行程序进入 “欢迎进入宿舍管理查询系统” 界面， 然后进入线性表创建界面中， 输入学生的信息，创建好学生信息以后单击任意

18、键则进入操作界面(主界面) ，然后可按键 进行操作。 单击数字键“ 1”，则为按姓名排序 单击数字键“ 3”，则为按房号排序 单击数字键“ 5”，则为按学号查找 单击数字键“ 7”，则为按学号插入 系统中有如下关键词： 单击数字键“ 2”，则为按学号排序 单击数字键“ 4”，则为按姓名查找 单击数字键“ 6”，则为按学号查找 单击数字键“ 8”，则为按学号删除 提示：当输入的数字键为 。时，退出操作; 请输入数字键(1~8为操作键)； 请按任意键进入主界面。 五、测试结果 (1)欢迎界面 I "。丸我的塞科库VDoCurnents'CFrwVFEE pkhengj

19、aj.ticc-' IHHHfIWHHHHHWHHHHHHHttHHWHHf欢迎进入 盾舌管理查询 系g充■ = «蕾・『有M■产餐有・・修・・・・¥・・ 请按任意键开始操作n (2)按任意键进入线性表的创建界面，并输入数据，开始创建 *****1**************1******?^ 始创 建线’性表例修苴 * “防百例片有词 * MiWX * MMX MME Bi Mi 生# 学浏:1:10 S名口于手 第普看 为入AJ n 否批纸怖大 (3)按操作键选择操作 ♦ " 生若南 DocnmBnfs'i 匚-FKee\Tennp\c heng 想白法”

20、*************** 请技键途择操作 *****»«•»■»*»*■»■***■ 1按姓名排序 3按信号排序 5技学号查找 7按学号插入 Z按学号排序 4按姓名查找 6按房号查找 6按学号删除 退出操作 半. (4)按姓名排序 匕，找的黄科1军'LAocuEEntsTL -卜『亡七* I rmpXchengxu.EKe 按姓名排序； 姓名 学号 房号 1 102 孙叔 6 231 周瑜 3 124 上按任意键进入主界面: (5)按学号排序 B .口 科

21、我更懂 Af?\Uccu rrrenta^'lhrMXl EmpVcJiengxu.eKe'' 技学号排序； 姓名 学号 房号 划章 1 102 同趟 3 124 a枚 6 231 请按任意键进入主界面： (6)按房号排序 U： \UOCU menT5\L-rreeyi em p-\cnengxu.exe 按房号排序： 姓名 学号 房号 刘备 1 182 周瑜 2 谑4 他权 G g1 请按任意摧进入主界面： (7)按姓名查找 ■ "D：\fi^S^I&.DD£：ijrnent5,,LC-Free\TenipliLcherigxLisexefe 按姓名查找一一

22、-〉请输入要查找的姓名:刘备 查找成功——> 谩学生信息为■ 隹名 孚号 房号 包董 1 102 是否雏续查找?: (8)按学号查找 ■ 廊\Uocument、\L -卜「ee\ I emp\crergxui.exe, ,学号查找请输入要查找的学号：6 始找成功一一一'谈学生信息为: 区名 孚号 虑号 忸卜权 6 231 是苦继续查找?3nx (9)按房号查找 技房号查找一一-〉请输入要查找的房号：124 找成一翳生抽 周瑜 3 124 是否继续查找"¥公〉二 (10)按学号插入 ■ 5 e〜％uuku「T*ii -n evh i cinp ua m ig 用

23、 人名曾可 标姓"L十房 (11)按学号删除 懒嬲料T 刘备 1 102 是否健续删除? #include #include #define N 40 //线性表存储空间的初始分配量 #define increase 10 //线性表存储空间的分配量增量 int f,t=0; 〃定义全局变量 typedef struct { char name[20]; int num; 〃学号和房号都为整型 int

24、room; }stu; stu stud; typedef struct { int length; //当前长度 stu *elem; 〃存储空间基址 int listsize; 〃当前分配的存储容量 }linklist; void init(linklist &l)// 线性表初始化 { l.length=0; l.elem=(stu *)malloc(N*sizeof(stu)); l.listsize=N; } void menu()〃操作菜单 printf("\n"); printf(" *************** 请按键选择操作 *****

25、********** *\n"); 2按学号排序\n"); printf("\n");printf("\n"); printf(" 1按姓名排序 printf("\n"); printf(" 3按房号排序 4按姓名查找\n"); printf("\n"); printf(" 5 按学号查找 6 按房号查找 \n"); printf("\n"); printf(" 7 按学号插入 8 按学号删除 \n"); printf("\n"); printf("\n"); printf("\n"); printf("\n"); printf(" 提示 :当输

26、入的数字键为 0 时，退出操作 \n"); if(t==1) { printf(" 请输入数字键 (1~8 为操作键 ):");//1~8 为有效数字操作键 scanf("%d",&f); if(f<0||f>9) { system("cls"); printf("\n"); printf(" 输入数字不对 ,请在原处重输 !\n"); printf("\n"); menu(); } } } void disp() //返回主界面 { char c; fflush(stdin); printf("\n"); printf(" 请按任意键进入主界面 :");

27、 scanf("%c",&c); system("cls"); } void panduan3() //如果已无学生记录则返回主界面 { printf("\n"); printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } void shuru(linklist l) //输入学生的信息 { printf(" 请输入姓名 :"); fflush(stdin); // 清空输入缓冲区，得到正确的输入数据 gets(stud.name); //输入一行字符串(姓名) printf(" 请输入学号 :"); sc

28、anf("%d",&stud.num); printf(" 请输入房号 :"); scanf("%d",&stud.room); } void create(linklist &l)// 创建学生信息表 { if(l.length>=l.listsize) //判断学生的人数是否超过初值，如果超过，则重新分配 { stu *newbase; newbase=(stu*)realloc(l.elem,(N+increase)*sizeof(stu )); l.elem=newbase; l.listsize+=increase; } int i=2; char ch;

29、 printf("\n"); printf(" ************************** 开始创建线性表 ************************* **\n");printf("\n"); printf(" 请输入第 1 个学生的信息 \n"); shuru(l); //调用输入函数 ch=getchar(); strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name); l.elem[l.length].num=stud.num; l.elem[l.length].room=stud.room; l.length++;

30、 printf("\n"); printf(" 是否继续输入 ?:"); scanf("%c",&ch); printf("\n");printf("\n"); while(ch=='y') { printf(" 请输入第 %d 个学生的信息 \n",i); shuru(l); strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name); l.elem[l.length].num=stud.num; l.elem[l.length].room=stud.room; l.length++; i++; ch=getchar(); printf

31、("\n"); printf(" 是否继续输入 ?:"); scanf("%c",&ch); printf("\n");printf("\n"); } if(ch=='n') system("cls"); } void sort3(linklist &l)// 按房号排序(采用冒泡排序) { int i,j; stu temp; for(i=0;il.elem[j].room) { temp=l.elem[i]; l.elem[

32、i]=l.elem[j]; l.elem[j]=temp; } } void sort2(linklist &l)// 按学号排序(采用冒泡排序) { int i,j; stu temp; for(i=0;il.elem[j].num) { temp=l.elem[i]; l.elem[i]=l.elem[j]; l.elem[j]=temp; } } void sort1(linklist &l)// 按姓名排序(采用冒泡排序) { i

33、nt i,j; stu temp; for(i=0;i0) { temp=l.elem[i]; l.elem[i]=l.elem[j]; l.elem[j]=temp; } } void print1(linklist &l)// 打印学生信息 { int i; printf("\n"); printf(" 姓名 学号 房号 \n");printf("\n"); for(i=0;i

34、;i++) printf("%-15s %-3d %5d\n",l.elem[i].name,l.elem[i].num,l.elem[i].room); } void print2(linklist &l,int mid) //打印查找到的学生信息 { printf(" 查找成功 > 该学生信息为 :\n"); printf(" 姓名 学号 房号 \n");printf("\n"); printf("%-15s %-5d %-5d\n",l.elem[mid].name,l.elem[mid].num,l.elem[mid].room); } int panduan1(c

35、har ch) //判断是否继续查找 { scanf("%c",&ch); printf(" 是否继续查找 ?:"); fflush(stdin); scanf("%c",&ch); if(ch=='y') { system("cls"); return(1); } else return 0; } int panduan2(char ch) //如果学生不存在 ,判断是否继续查找 { scanf("%c",&ch); printf(" 该学生不存在 ,是否继续查找 ?:"); fflush(stdin); scanf("%c",&ch

36、); if(ch=='y') system("cls"); return(1); } else return 0; } void chazhao3(linklist &l)// 按房号从小到大查找(采用二分查找) { if(l.length==0) panduan3(); //此函数功能为：返回主界面 else { int low=0,high=l.length,mid,flag=0;//flag 作为标志符， 为 1 则表示查找成功， 否则没 有所要查找的学生 int m; char ch; printf("\n");printf("\n"); printf(

37、" 按房号查找 > 请输入要查找的房号 :"); scanf("%d",&m); printf("\n"); while(low<=high) { mid=(low+high)/2; if(m==l.elem[mid].room) { flag=1; break; } else if(m>l.elem[mid].room) low=mid+1; else high=mid-1; } if(flag==1) { print2(l,mid); if(panduan1(ch)) // 调用判断函数 1 chazhao3(l); else { system("cls")

38、; menu(); } else { if(panduan2(ch)) //调用判断函数 2 chazhao3(l); else { system("cls"); menu(); } } } } void chazhao2(linklist &l)// 按学号从小到大查找(采用二分查找) { if(l.length==0) panduan3(); else { int low=0,high=l.length,mid,flag=0; int n; char ch; printf("\n");printf("\n"); printf(" 按学号查找 >

39、请输入要查找的学号 :"); scanf("%d",&n); printf("\n"); while(low<=high) { mid=(low+high)/2; if(n==l.elem[mid].num) { flag=1; break; } else if(n>l.elem[mid].num) low=mid+1; else high=mid-1; } if(flag==1) { print2(l,mid); if(panduan1(ch)) chazhao2(l); else { system("cls"); menu(); } } el

40、se { if(panduan2(ch)) chazhao2(l); else { system("cls"); menu(); } } } } void chazhao1(linklist &l)// 按姓名从小到大查找(采用二分查找) { if(l.length==0) panduan3(); else { int low=0,high=l.length,mid,flag=0; printf("\n");printf("\n"); printf(" 按姓名查找 > 请输入要查找的姓名 :"); char a[15],ch; scanf("%s",a);

41、 printf("\n"); while(low<=high) { mid=(low+high)/2; if(strcmp(a,l.elem[mid].name)==0) { flag=1; break; } else if(strcmp(a,l.elem[mid].name)>0) low=mid+1; else high=mid-1; } if(flag==1) { print2(l,mid); //打印查找到的学生的信息 if(panduan1(ch)) chazhao1(l); else { system("cls"); menu(); } } el

42、se { if(panduan2(ch)) chazhao1(l); else { system("cls"); menu(); } } } } void insert(linklist &l)// 按学号从小到大插入该学生 { int i,j,k; char ch; printf("\n"); printf(" 插入的学生信息为 :\n"); printf(" 姓名 :"); fflush(stdin);// 清空输入缓冲区，得到正确的输入数据 gets(stud.name); printf(" 学号 :"); scanf("%d",&stud.num);

43、printf(" 房号 :"); scanf("%d",&stud.room); if(l.length==0) { strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name); l.elem[l.length].num=stud.num; l.elem[l.length].room=stud.room; } for(i=0;ik;j--) l.elem[j]=l.elem[j-1]; strcpy(l.elem[k

44、].name,stud.name); l.elem[k].num=stud.num; l.elem[k].room=stud.room; break; } else { strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name); l.elem[l.length].num=stud.num; l.elem[l.length].room=stud.room; } } l.length++; fflush(stdin); printf("\n"); printf(" 是否继续插入 ?:"); scanf("%c",&ch); if(ch==

45、'y') insert(l); else system("cls"); } void Delete(linklist &l)// 按学号删除该学生 { int i,j,k=-1; char ch; printf("\n");printf("\n"); printf(" 请输入要删除学生的学号 :"); scanf("%d",&stud.num); for(i=0;i

46、%7d\n",l.elem[i].name,l.elem[i].num,l.elem[i].room); k=i; for(j=k;j=l.length) printf(" 该学生不存在 \n"); if(k>=0)l.length--; fflush(stdin); printf("\n"); printf(" 是否继续删除 ?:"); scanf("%c",&ch); system("cls"); if(ch==

47、'y') Delete(l); else system("cls"); } int main() //主函数 { linklist l; //定义线性表 l init(l); //调用初始化函数 char ch; system("color a"); printf("\n"); printf(" ************************* 欢迎进入宿舍管理查询系统 ************************ *\n"); printf("\n"); printf(" 请按任意键开始操作 :"); scanf("%c",&ch); syste

48、m("cls");// 将屏幕先前显示的内容清理掉 create(l); // 调用线性表创建函数 system("cls"); t=1; menu(); //调用主菜单函数 while(f!=0) { system("cls"); switch(f) { case 1: sort1(l); // 调用按姓名排序函数 printf("\n"); if(l.length==0) { printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按姓名排序 :\n"); pr

49、int1(l); disp(); //调用返回主界面 menu(); } break; case 2: sort2(l); // 调用按学号排序函数 printf("\n"); if(l.length==0) { printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按学号排序 :\n"); print1(l); disp(); menu(); }break; case 3: sort3(l); //调用按房号排序函数 printf("\n"); if(l.length

50、==0) { printf(" 已无学生记录 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 按房号排序 :\n"); print1(l); disp(); menu(); }break; case 4:sort1(l); //先调用按姓名排序函数进行排序 chazhao1(l); //再调用按姓名查找函数进行二分)查找 break; case 5: sort2(l); //先调用按学号排序函数进行排序 chazhao2(l); //再调用按学号查找函数进行二分)查找 break; case 6:

51、sort3(l); // 先调用按房号排序函数进行排序 chazhao3(l); //再调用按房号查找函数进行二分)查找 break; case 7: sort2(l); // 调用插入函数 insert(l); system("cls"); printf(" 显示插入后的学生信息 :\n");print1(l); disp(); menu(); break; case 8: Delete(l); //调用删除函数 if(l.length==0) { printf("\n"); printf(" 学生记录已被删除完 \n"); printf("\n"); disp(); menu(); } else { printf(" 显示删除后的学生信息 :\n"); print1(l); disp(); menu(); } break; } } } 七、参考文献 1、《C++程序设计(第2版)》，谭浩强编著，清华大学出版社， 2013年11月。 2、《数据结构 C 语言版) 》 ，严蔚敏、吴伟民编著，清华大学出版社， 2013 年 4 月。